JP4260451B2 - 車両塗面検査用欠陥マーキング装置 - Google Patents

車両塗面検査用欠陥マーキング装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両外面の車両塗面を撮像走査する撮像装置と、その画像信号の変化から車両塗面に生じている微小欠陥を自動的に検知する画像処理装置とを備えた車両塗面検査装置に付属する車両塗面検査用欠陥マーキング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
搬送されてくる車両の塗面を撮像装置で走査することにより、画像信号の処理で微少欠陥を検知する装置は種々周知であり、またロボットアームに取付けた撮像装置により車両外面の車両塗面に対して三次元位置及び姿勢を制御しつつ車両塗面を撮像走査する車両塗面検査装置も周知である。一方、欠陥が検知された場合にその位置をマーキングする装置としては、特開平7−12750号公報により、テープ把持部を備えたロボットにより、塗面の画像処理結果に応じて欠陥位置に剥離可能なテープを貼着させるのが周知である。さらに、搬入車両の画像処理工程の後に配置したゲートに、多数の染料吐出ノズルを車両搬送方向と交差方向に配列して、検知された欠陥位置がゲートに侵入した時点でその位置に対応するノズルを選択的に作動させる装置も周知である。
【0003】
このような装置によれば、塗面検査工程に搬入された車両を停車させずに、マーキングすることができるが、いずれも別途にマーキング専用装置を構成するために構造が複雑になり、そのための占有スペースを必要とし、設備コストも高価になる。そこで、本出願人は、特願2001−59453により、アーム先端部に、塗面の画像処理領域にインク噴射によりプリントする非接触式の印字ヘッドを取付け、微少欠陥が検知されると、画像処理領域内の印字域で微少欠陥位置を指示する形状のマークを選択してプリントさせる塗面検査装置用マーキング方法を提案した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのマーキング方法はいずれもマーキング材を塗面に付着させることを前提にしたもので、微少欠陥の手直し時にマーキング材の清掃、剥離等の除去作業を必要とする。
【0005】
本発明は、このような点に鑑みて、欠陥位置を光ビームの照射によりマーキングし得る車両塗面検査用欠陥マーキング装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この目的を達成するために、車両外面の車両塗面を撮像走査する撮像装置と、その画像信号の変化から車両塗面に生じている微小欠陥を自動的に検知する画像処理装置とを備えた車両塗面検査装置に付属する車両塗面検査用欠陥マーキング装置において、車両上面に対面する対面位置で光照射ヘッドを水平の二次元走査面に沿って直交2軸方向へ移動させて垂直照射方向の光ビームでプロットを行う車両上面用プロッタ(15)と、車両(1)の両側の側面に対面する対面位置で光照射ヘッド(30)を垂直の二次元走査面に沿って直交2軸方向へ移動させて水平照射方向の光ビームでプロットを行う両側の車両側面用プロッタ(16,17)と、車両前面に対面して光照射ヘッドを垂直の二次元走査面に沿って直交2軸方向へ移動させて水平照射方向の光ビームでプロットを行う車両前面用プロッタ(18)と、車両後面に対面して光照射ヘッドを垂直の二次元走査面に沿って直交2軸方向へ移動させて水平照射方向の光ビームでプロットを行う車両後面用プロッタ(19)とが、塗面検査済みの車両(1)を進入させた状態で搬送路に沿って車両搬送に同期して移動するプロッタ搭載台車(10)に搭載されると共に、車両前面用プロッタ(18)及び車両後面用プロッタ(19)は、搬送される車両に対して干渉しない水平方向の待機位置からそれぞれの対面位置に垂直方向へ回動可能にプロッタ搭載台車(10)に支持され、車両上面用プロッタ(15)、両側の車両側面用プロッタ(16,17)、車両前面用プロッタ(18)及び車両後面用プロッタ(19)に付属するプロット制御部が、車両塗面に生じている微小欠陥位置を水平もしくは垂直の二次元投影面に投影した二次元の欠陥位置データをプロットデータとして格納し、微小欠陥位置を車両塗面にマーキングさせるように、スイッチ操作に応答して、それぞれの対面位置で順にプロットデータを検索してプロットを行わせることを特徴とする。
【0007】
塗面検査済みの車両(1)がプロッタ搭載台車(10)に進入してきた状態で、各プロッタ(15〜19)は、スイッチ操作に応答して、所属の車両塗面に対面して光ビームを垂直もしくは水平方向に照射して微小欠陥位置をプロットする。その修復作業の終了ごとにスイッチ操作で順に微小欠陥位置をプロットさせて修復作業を行う。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1乃至図5を基に本発明の実施の形態の一例による車両塗面検査用欠陥マーキング装置を説明する。車両用塗面検査装置は、図1に示すように、車両1の搬送路の両側にロボット9,9aが配置され、それぞれのロボットアームの先端部に、面発光体5及びCCDカメラ6よりなる撮像装置が取付けられている。
【0009】
ロボット9,9aは、それぞれの分担する車両1の両側の側面、上面及び前後面の半分の走査領域について、搬送速度よりも走査速度が大巾に速いことを前提に、双方が干渉しないように半分をさらに分割した走査領域について走査方向へ走査交差方向に僅かずつシフトして折返しながら連続的に繰り返し移動させ、その途中で逐次画像処理領域に距離を置いて所定の姿勢で対面するように、三次元位置及び3軸方向の角度が制御されるようにティーチングされている。
【0010】
撮像装置5,6には、画像信号レベルがブツ等の微小欠陥に起因して通常の高い信号レベルから低下するのを検出する画像処理装置8が付属している。この装置は、画像処理領域の画像信号を取り込んで微小欠陥候補を検出する欠陥候補検出手段と、微小欠陥候補が形成する領域に外接する方形の縦横長から微小欠陥であるか否かを判定し、さらに微小欠陥の大きさ、即ち縦横の長い方の寸法を3段階に弁別して大きさ度合を判定する欠陥判定手段と、実際に微小欠陥と判定された微小欠陥候補領域のアドレスを走査位置データに関連させ、側面及び前後面については垂直の仮想の二次元投影面に投影した二次元面上の欠陥位置データとして、また上面については水平の二次元投影面上の欠陥位置データとして大きさ度合を指示する欠陥度合データと共に格納する欠陥データ格納手段とを備えている。
【0011】
例えば、図2に示すように、車両1の上面の3個所の微小欠陥については、水平の二次元投影面1aに投影された搬送方向(Y軸)及びその直交方向(X軸)の二次元の欠陥位置データD1〜D3として欠陥度合データと共にメモリに格納される。同様に、車両1の一方の側面及び他方の側面については、垂直の二次元投影面に投影された搬送方向(Y軸)及びその直交方向(X軸)の二次元の欠陥位置データが欠陥度合データと共に格納される。前面及び後面について、垂直の二次元投影面に投影された横方向(Y軸)及びその直交方向(X軸)の二次元の欠陥位置データが欠陥度合データと共に格納される。
【0012】
このような塗面検査装置の後工程となる欠陥マーキング装置は、車両搬送ラインに沿ったレール11を往復移動するプロッタ搭載台車10に構成される。そのロの字形天井フレーム12間には、搬送される車両1の車両上面に対面する上面用プロッタ15が垂直照射方向の光ビームで水平の二次元走査面上で走査するように支持されている。前後の縦方向フレーム13間には、車両側面に対面する両側の側面用プロッタ16,17が水平照射方向の光ビームで垂直の二次元走査面上で走査するように支持されている。車両前面に対面する前面用プロッタ18及び車両後面に対面する後面用プロッタ19は、搬送車両に対して干渉しない待機位置から対面位置に移動可能に、前後の両側の縦方向フレーム13間に軸受13aでそれぞれ支持されているロの字形フレーム20に構成されている。
【0013】
上面用プロッタ15は、そのスライダ15aが前後の横方向フレーム12a間に架設されたねじ棒15bで両側の前後フレーム12bに沿ってY軸方向へスライド可能に支持されて構成されている。プロッタ16,17のスライダ16a,17aは、前後の縦方向フレーム13間に架設されたねじ棒16b,17bで前後フレーム12bに沿ってY軸方向へスライド可能に支持されている。前面用プロッタ18及び後面用プロッタ19のスライダ18a,19aは、ロの字形フレーム20の両側の縦方向フレーム21間に架設されたねじ棒18b,19bで横方向フレーム22に沿ってY軸方向へスライド可能に支持されている。
【0014】
これらのプロッタ15〜19は、ミラーを利用した偏向装置が付属しているレーザヘッド30を有するレーザ装置を備え、それぞれのスライダ15a〜19aの縦方向のガイド部32(プロッタ16についてのみ図1に示す)に沿ってスライドするようになっている。これにより、各レーザヘッド30は、ねじ棒15b〜19bのガイド方向と併せて所属の二次元走査面に沿って直交2軸方向へ移動可能になっている。プロッタ搭載台車10には、車両1が完全に進入してきた時点でレール11に沿って車両搬送と同期して前進させ、所定距離前進した時点で原位置に復動させる台車制御装置が付属している。また、前面用プロッタ18及び後面用プロッタ19は、所属面のマーキングに際して垂直位置に回動し、終了後に水平方向の待機位置に復動するようになっている。
【0015】
さらに、プロッタ15〜19に付属するプロット制御部として、車両塗面検査装置の前述の画像処理装置8の欠陥データ格納手段から転送される車両塗面の上面、側面及び前後面に対面する二次元投影面上の欠陥位置データを、X軸及びY軸方向の位置精度について修復に際しての目視上問題の無い程度の例えば0.5mm間隔程度の解像度に変換して二次元走査面のプロットデータとして欠陥度合データを付加して格納するプロットデータ格納手段33と、作業者によるリモートスイッチ34のスイッチ操作で出力される制御信号に応答して、指示されたプロッタ15〜19のプロットデータを順に検索して出力するプロットデータ出力手段35と、プロッタ15〜19のレーザヘッド30をプロットデータに対応する二次元走査面上のプロット位置に移動させるプロット位置制御手段36と、レーザヘッド30がプロット位置に移動した時点で、次のプロット位置への移動開始時点までレーザ光を照射さるようにレーザヘッド30を作動させる光照射制御手段37と、その光照射に際して欠陥度合データに応答して光ビームで車両塗面に大きさ度合を指示するマークを描画させる複数種類の偏向信号をレーザヘッド30の偏向装置に供給する偏向制御手段38とを備えている。
【0016】
リモートスイッチ34は、プロッタ15〜19を選択するプロッタ選択スイッチ34a〜34e及びこれらの各プロッタの2番目以降のプロットデータを順に検索させる検索スイッチ34f、光照射中断用スイッチ等を備えている。偏向制御手段38は、順に小さくなる大きさ度合を3段階で教示する●、▲、×のいずれかのマークを描画させる偏向信号を供給してレーザビームを偏向制御する。
【0017】
このように構成された車両塗面検査用欠陥マーキング装置の動作は次の通りである。塗面検査工程で塗面を検査された車両1が、後続する修復工程のプロッタ搭載台車10に進入してくると、この台車は同期状態で前進を開始する。作業者がリモートスイッチ34の例えばプロッタ選択スイッチ34aをスイッチ操作すると、上面用プロッタ15が後方部分から搬送方向に移動してプロットデータのY軸位置に移動すると共にレーザヘッド30が横方向のX軸方向に移動してプロットデータに対応した二次元走査面上のプロット位置に停止する。次いで、この二次元走査面上のプロット位置で、図4に示すように、垂直下方へレーザビームが光照射されると共に、微小欠陥の大きさに応じて×のマークで微小欠陥がマーキングされる。
【0018】
作業者は、そのマークを基に微小欠陥の状態を確認して修復作業を行う。続いて、検索スイッチ34fをスイッチ操作すると、同様な方法で上面の次に前方寄りの欠陥位置が●のマークによりプロットされる。続いて、検索スイッチ34fのスイッチ操作に応答して▲、●が順にマーキングされる。それ以上、微小欠陥データが存在しない場合、スライダ15a及びレーザヘッド30は原位置に復帰する。
【0019】
さらに、プロッタ選択スイッチ34b又は34cの操作により、同様にプロッタ16又は17が所属のレーザヘッド30を順に欠陥位置に対応するプロット位置に移動し、二次元垂直走査面に対して直交する水平方向にレーザビームを照射させる。尚、これらの側面に微小欠陥データが存在しない場合、プロッタ16,17の動作は停止したままに留まる。
【0020】
プロッタ選択スイッチ34d,34eの操作により、前面プロッタ18又は後面プロッタ19が選択されると、所属の微小欠陥データが存在する場合、垂直下方位置へ回動する。次いで、スライダ18a,19aのスライドと共にレーザヘッド30が二次元走査面を移動して、直交する水平後方又は水平前方へ欠陥位置に向けてレーザビームを照射し、●、▲、×のいずれかでプロット、即ちマーキングされる。検索スイッチ34fが操作されると、順に横方向に次の欠陥位置がマーキングされる。割当のタクト内で修復作業が完了することにより、プロッタ搭載台車10は所定の前進位置から原位置へ復動し、修復の困難な傷の修復はオフラインにより対応することになる。
【0021】
尚、光ビームとしては、レーザビームに代えて、発光ダイオード等の別の光ビーム源を用いることもできる。また、ロボットアームの先端部に撮像装置が取付けられた車両塗面検査装置に対する欠陥マーキング装置について説明したが、本発明は、車両の搬送路に設けたゲートに取付けた撮像装置により、車両塗面に対面する二次元投影面上の欠陥位置データを作成可能にする車両塗面検査装置に付属する欠陥マーキング装置としても実施可能である。
【0022】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、マーキングが修復工程で行われるために、マーキング工程を別途に設ける必要がなくなり、省スペース化が可能となる。また、マーキングが光照射で行われるために、修復後のマーキングの除去作業が不要となり、インク等の消耗品を必要としなくなる。ゴミを誤検知した場合でもマーキングしないで済む。車両の上面、側面及び前後面の修復作業が能率よく、かつ欠陥位置が順にプロットされて信頼度の高い修復作業行われる。請求項2の発明によれば、欠陥の大きさが指示されることにより、微小欠陥の状態を確認して一層信頼度の高い修復作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による車両塗面検査用欠陥マーキング装置の構成を説明する図である。
【図2】同マーキング装置の動作を説明する図である。
【図3】同マーキング装置のプロット制御部の回路構成を説明する図である。
【図4】同マーキング装置の動作状態を説明する概略断面図である。
【図5】同マーキング装置のマーキング状態を説明する平面図である。
【符号の説明】
1 車両
6 CCDカメラ
9,9a ロボット
10 プロッタ搭載台車
15 上面用プロッタ
15a〜19a スライダ
16,17 側面用プロッタ
18 前面用プロッタ
19 後面用プロッタ
30 レーザヘッド

Claims (2)

  1. 車両外面の車両塗面を撮像走査する撮像装置と、その画像信号の変化から車両塗面に生じている微小欠陥を自動的に検知する画像処理装置とを備えた車両塗面検査装置に付属する車両塗面検査用欠陥マーキング装置において、
    車両上面に対面する対面位置で光照射ヘッドを水平の二次元走査面に沿って直交2軸方向へ移動させて垂直照射方向の光ビームでプロットを行う車両上面用プロッタと、車両の両側の側面に対面する対面位置で光照射ヘッドを垂直の二次元走査面に沿って直交2軸方向へ移動させて水平照射方向の光ビームでプロットを行う両側の車両側面用プロッタと、車両前面に対面して光照射ヘッドを垂直の二次元走査面に沿って直交2軸方向へ移動させて水平照射方向の光ビームでプロットを行う車両前面用プロッタと、車両後面に対面して光照射ヘッドを垂直の二次元走査面に沿って直交2軸方向へ移動させて水平照射方向の光ビームでプロットを行う車両後面用プロッタとが、塗面検査済みの前記車両を進入させた状態で搬送路に沿って車両搬送に同期して移動するプロッタ搭載台車に搭載されると共に、前記車両前面用プロッタ及び前記車両後面用プロッタは、搬送される前記車両に対して干渉しない水平方向の待機位置からそれぞれの前記対面位置に垂直方向へ回動可能に前記プロッタ搭載台車に支持され、
    前記車両上面用プロッタ、両側の前記車両側面用プロッタ、前記車両前面用プロッタ及び前記車両後面用プロッタに付属するプロット制御部が、車両塗面に生じている微小欠陥位置を水平もしくは垂直の二次元投影面に投影した二次元の欠陥位置データをプロットデータとして格納し、前記微小欠陥位置を前記車両塗面にマーキングさせるように、スイッチ操作に応答して、それぞれの前記対面位置で順に前記プロットデータを検索してプロットを行わせることを特徴とする車両塗面検査用欠陥マーキング装置。
  2. 欠陥位置データに付加され、かつ大きさ度合を段階的に指示する欠陥度合データに対応して複数種類のマークを描画させる偏向信号が、光照射ヘッドに付属の光ビーム偏向装置にプロット制御部から供給されることを特徴とする請求項1記載の車両塗面検査用欠陥マーキング装置。
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